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    李鳴（1974－）
女，河南新鄭人，助理工程師，（許昌煙草機(jī)械有限責(zé)任公司裝配分廠，河南 許昌 461000）主要研究方向?yàn)楣I(yè)電氣自動(dòng)化。

摘要：介紹了基于PLC控制的滿盤(pán)提升機(jī)系統(tǒng)，討論了它的軟硬件構(gòu)成及其功能。

關(guān)鍵詞：滿盤(pán)提升機(jī)；控制系統(tǒng)；PLC

Abstract: This paper introduces the control system of the full plate elevator based on PLC, and discusses its hardware, software and functions.

Key words: Full Plate Elevator; Control System; PLC

1      前言

    滿盤(pán)提升機(jī)是煙草機(jī)械中裝盤(pán)機(jī)的一部分，其作用主要是將卷接機(jī)組輸送來(lái)的煙支或?yàn)V嘴成型機(jī)輸送來(lái)的濾棒通過(guò)裝盤(pán)機(jī)裝盤(pán)后，由煙盤(pán)托架將滿盤(pán)逐個(gè)地提升到方便人工取盤(pán)的高度，只有當(dāng)人工取走提升機(jī)上的滿煙或?yàn)V嘴盤(pán)后，煙盤(pán)托架才能回落到最低位置，從裝盤(pán)機(jī)的滿盤(pán)臺(tái)處取下一個(gè)滿盤(pán)，這一煙盤(pán)送入煙盤(pán)托架并又將進(jìn)入提升位置。滿盤(pán)提升機(jī)控制系統(tǒng)的傳動(dòng)要求傳動(dòng)平穩(wěn)且結(jié)構(gòu)緊湊，避免煙支或?yàn)V棒在運(yùn)送過(guò)程中發(fā)生翻盤(pán)等問(wèn)題。原系統(tǒng)采用電路板控制，存在以下缺點(diǎn)：(1) 參數(shù)的調(diào)整和整個(gè)系統(tǒng)的調(diào)試難度大，故障查找不便；(2) 繼電器控制故障率高，維護(hù)困難，嚴(yán)重制約著生產(chǎn)的穩(wěn)定運(yùn)行，無(wú)法提高控制精度，優(yōu)化控制電路。

    隨著現(xiàn)代工業(yè)的要求和微電子技術(shù)的進(jìn)步，繼電器控制轉(zhuǎn)向軟件控制已成為必然，為了提高滿盤(pán)提升機(jī)控制系統(tǒng)的控制精度，提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度，降低系統(tǒng)功耗，減少故障的發(fā)生率，更為了提高整個(gè)煙草設(shè)備的高可靠性，許昌煙草機(jī)械有限責(zé)任公司裝配分廠對(duì)原系統(tǒng)進(jìn)行了升級(jí)改造。

2      滿盤(pán)提升機(jī)控制系統(tǒng)概況

    （１）組成：滿盤(pán)提升機(jī)系統(tǒng)主要由托盤(pán)架、電機(jī)和傳感器等組成。

    （２）滿盤(pán)提升機(jī)控制原理：機(jī)器運(yùn)行時(shí)，當(dāng)裝盤(pán)機(jī)滿盤(pán)臺(tái)上左右兩個(gè)探測(cè)器有感應(yīng)，則說(shuō)明有滿盤(pán)煙到位；如果此時(shí)B1、B2有感應(yīng)，M1提升電機(jī)應(yīng)不動(dòng)，因?yàn)锽1處有滿盤(pán)存在，未被人工移走；當(dāng)B1處滿盤(pán)移去，則M1提升電機(jī)旋轉(zhuǎn)，B2脫離感應(yīng)，下一個(gè)托盤(pán)架將滿盤(pán)臺(tái)上煙盤(pán)托起；當(dāng)B2探測(cè)器再次感應(yīng)時(shí)，提升電機(jī)M1停止運(yùn)行，此時(shí)B1探測(cè)器被感應(yīng)，表明B1處有滿盤(pán)存在，等待人工移盤(pán)。至此，完成一個(gè)提升過(guò)程，如圖1所示。 

    滿盤(pán)提升機(jī)控制系統(tǒng)PLC的主要功能是接收煙盤(pán)的感應(yīng)信號(hào)以及機(jī)組的狀態(tài)信號(hào)如點(diǎn)動(dòng)、啟動(dòng)、全速運(yùn)行、停機(jī)等，并做出反應(yīng)，完成滿盤(pán)提升機(jī)控制系統(tǒng)中的邏輯控制及工控機(jī)之間數(shù)據(jù)的信息傳遞等功能，實(shí)現(xiàn)所有信號(hào)的采集、運(yùn)算、調(diào)節(jié)。

    PLC作為整個(gè)系統(tǒng)的控制核心設(shè)備，所有根據(jù)生產(chǎn)工藝過(guò)程編寫(xiě)的用戶程序都在CPU上執(zhí)行。用PC/PG將用戶程序通過(guò)CPU模塊上集成的MPI接口下載到PLC。同時(shí)，通過(guò)CP 342-5模塊上集成的PROFIBUS-DP接口，作為PROFIBUS-DP現(xiàn)場(chǎng)總線的主站，同DP從站8DI現(xiàn)場(chǎng)模塊、工控機(jī)之間保持通信，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。帶觸摸屏的液晶顯示器通過(guò)RS232點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通訊功能連接到工控機(jī)，很方便的生成人機(jī)界面，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控、參數(shù)預(yù)置及修改、故障報(bào)警等功能。 

    其硬件組成為：西門子公司的SIMATIC S7-300系列的電源模塊(6ES7 307-1EA00-0AA0)，具有指令處理速度高、通訊能力強(qiáng)的中央處理單元CPU(6ES7 313-5BE01-0AB0)、數(shù)字輸出模塊（6ES7 322-1BH01-0AA0）、通訊模塊（6GK7 342-5DA02-0XE0）等，如圖3所示。

4      系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

    滿盤(pán)提升機(jī)控制系統(tǒng)的軟件系統(tǒng)采用模塊化編程，PLC使用SIMATIC 工業(yè)軟件STEP 7編程，程序可用梯形圖(LAD)/功能塊圖(FBD)/語(yǔ)句表(STL) 編寫(xiě)，它包括硬件的配置和參數(shù)賦值，通訊的定義、編程、測(cè)試、起動(dòng)和維護(hù)，運(yùn)行/診斷等功能，對(duì)程序進(jìn)行離線或在線監(jiān)視。PLC的程序以模塊化的方式編寫(xiě), 煙支輸送系統(tǒng)中共編有三個(gè)組織塊：OB1/OB101/OB102、兩個(gè)功能：FC1/FC2等。OB1由操作系統(tǒng)調(diào)用，周期性掃描，其它功能通過(guò)OB1調(diào)用執(zhí)行。OB102用于冷啟動(dòng)的處理，OB101用于熱啟動(dòng)的處理。功能FC1/FC2分別完成滿盤(pán)提升機(jī)控制系統(tǒng)的邏輯判斷和控制。在STEP 7編程和組態(tài)PROFIBUS 網(wǎng)絡(luò)，硬件配置DP從站的DP地址，選用1500Kbit/s傳輸速率，確認(rèn)初始地址。軟件程序流程圖如圖4所示。

5     結(jié)語(yǔ)

    本系統(tǒng)經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的選型、合理的硬件配置及完善的程序設(shè)計(jì)，整體布局緊湊合理、維修方便、自控功能齊全、故障自動(dòng)顯示、可靠性高、穩(wěn)定性好，具有較豐富的自診斷、報(bào)警功能，極大地提高了調(diào)試效率，節(jié)省了后期費(fèi)用。該系統(tǒng)自投入運(yùn)行至今運(yùn)轉(zhuǎn)良好，完全滿足滿盤(pán)提升機(jī)控制的要求，得到了用戶的好評(píng)，在其他領(lǐng)域也可以廣泛推廣應(yīng)用。
  
參考文獻(xiàn)

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